Produzione di schiuma conduttiva: dalle materie prime alla protezione EMI affidabile

La schiuma conduttiva ad alte prestazioni è un componente fondamentale per la schermatura EMI e la messa a terra nell'elettronica di consumo, nell'elettronica automobilistica, nei moduli di comunicazione e nei sistemi aerospaziali. Il raggiungimento di prestazioni elettriche stabili in assemblaggi compatti richiede una progettazione dei materiali precisa e un sistema di produzione rigorosamente controllato.

Questa guida descrive il flusso di produzione completo, evidenzia le capacità tecniche di Konlida e fornisce una panoramica strutturata del controllo di processo, delle innovazioni avanzate e delle applicazioni reali. Per le tecnologie dei componenti correlati, consultare la sezione Guarnizioni SMT｜Protezione EMI compatta ma potente per dispositivi elettronici .

Flusso di lavoro di produzione completo: quattro fasi dai materiali ai componenti funzionali

1. Selezione e preparazione delle materie prime

Tessuto conduttivo
I substrati in fibra di poliestere sono rivestiti in metallo mediante galvanica o deposizione chimica (strati a base di Ni, Cu, Ag, Au o carbonio). La resistenza superficiale è controllata a ≤0,05 Ω/m² per garantire un'attenuazione EMI costante.

Film PI conduttivo
I film in poliimmide sono rivestiti sotto vuoto con strati di rame, nichel o stagno a 25 ± 1 μm. Questi film offrono resistenza alle alte temperature fino a 300 °C e un'eccellente saldabilità, ampiamente utilizzati nelle strutture di guarnizioni EMI di precisione come quelle discusse in "Schermatura EMI per PCB: dalla protezione puntuale all'isolamento a livello di sistema" .

Materiali con anima in schiuma
• Schiuma di silicone: reticolata tramite radiazioni ed espansa ad alta temperatura per formare strutture uniformi a celle aperte o chiuse (15–200 kg/m³), che supportano diversi profili di forza di compressione.
• Schiuma PE modificata: utilizzata per la schiuma conduttiva 3D, lavorata tramite estrusione e successiva placcatura metallica.

2. Processi di avvolgimento e formatura di precisione

Queste strutture avvolte offrono compressione controllata, impedenza stabile ed elevata durabilità sotto cicli termici.

3. Fustellatura e assemblaggio automatizzato

Le strisce di schiuma conduttiva vengono fustellate utilizzando utensili rotanti o piani con dimensioni minime fino a 1,2 × 1,2 mm.

Konlida consente il confezionamento bobina a bobina per l'assemblaggio pick-and-place automatizzato, eliminando il posizionamento manuale e supportando i flussi di lavoro di produzione di massa tipici di smartphone, dispositivi indossabili e moduli ad alto volume.

Integrazione di schiuma conduttiva SMT
I dispositivi in ​​schiuma conduttiva SMT vengono montati tramite saldatura a riflusso standard a una temperatura massima di 260°C, pienamente compatibile con i processi senza piombo.

Per approfondimenti sui meccanismi di corrosione durante il funzionamento SMT a lungo termine, vedere Corrosione nascosta della gomma siliconica conduttiva: come l'elettrochimica su microscala compromette l'affidabilità EMI .

4. Test di affidabilità e verifica della qualità

Prestazioni elettriche
• Resistenza superficiale ≤0,05 Ω/sq
• Efficacia di schermatura 60–90 dB su frequenze a banda larga

Affidabilità ambientale
• Nebbia salina: 48 h senza corrosione
• Cicli termici: da -40°C a 125°C
• Invecchiamento a caldo umido: 85°C/85% RH per 1000 h

Le innovazioni di processo principali di Konlida

1. Tecnologia di rivestimento metallico a gradiente

Una struttura multistrato Cu/Ni/Sn forma un'interfaccia conduttiva robusta con adesione migliorata, riducendo la resistenza di contatto del 30% e migliorando la schermatura EMI a livello di GHz a >80 dB.

2. Produzione completamente integrata

Konlida produce internamente sia pellicole PI conduttive che nuclei in schiuma di silicone, consentendo un controllo completo dalle materie prime ai componenti finiti.

Benefici
• Riduzione dei costi del 20%
• Campioni personalizzati consegnati entro 7 giorni

3. Produzione automatizzata ad alto volume

Lo stabilimento Konlida di Suzhou gestisce 30 linee dedicate alla schiuma conduttiva, con una produzione annua superiore a 1 miliardo di pezzi, supportando i principali OEM, tra cui Apple, Huawei, Xiaomi e i principali produttori di veicoli elettrici.

Sistema di controllo qualità: affidabilità integrata in ogni fase

Certificata ISO 9001 e IATF 16949, Konlida adotta un sistema di qualità in quattro fasi:

Ispezione del materiale in entrata
• Spessore della placcatura metallica tramite XRF
• Verifica della densità della schiuma tramite test gravimetrico

Monitoraggio in corso
• Controllo della tensione di avvolgimento
• Registrazione del profilo di riflusso in tempo reale (260°C ±5°C)

Validazione del prodotto finito
• Ispezione dell'aspetto tramite visione artificiale al 100%
• Compressione-recupero ≥90%
• Campionamento in nebbia salina per la resistenza alla corrosione

Collaborazione con il cliente
• Report completo delle funzionalità CPK
• Supporto per test EMC e ottimizzazione della forza di compressione

Applicazioni industriali e soluzioni ingegneristiche personalizzate

1. Terminali satellitari (estrema affidabilità)

Esigenze: resistenza alle alte temperature, resistenza alle vibrazioni, stabilità alla nebbia salina.
Soluzione: schiuma SMT estrusa rivestita in silicone, convalidata tramite riflusso a 260°C e 1000 cicli termici, mantenendo una schermatura >75 dB.

2. Smartphone pieghevoli (leggeri e ultrasottili)

Esigenze: Bassa forza di compressione ≤1 N/mm², spessore <0,5 mm.
Soluzione: la schiuma cava AIR LOOP riduce il peso del 50% e consente il passaggio flessibile del FPC.

3. Pacchi batteria per veicoli elettrici (ambienti accoppiati termo-magnetici)

Esigenze: schermatura EMI e diffusione del calore simultanee.
Soluzione: la schiuma conduttiva 3D con strato di grafite garantisce una conduttività termica sull'asse Z di 1,5 W/m·K.

Roadmap della tecnologia futura

• Drogaggio di nanoparticelle magnetiche per un assorbimento migliorato e una risonanza ad alta frequenza ridotta
• Produzione roll-to-roll completamente automatizzata prevista per il 2026
• Partnership di ricerca e sviluppo tra università e industria per adesivi conduttivi di nuova generazione con maggiore durata dell'interfaccia